8 Населення як саморегулююча систе-ма
Популяції тварин, рослин і мікроор-ганизмов мають здатність до природний-ному регулюванню щільності, тобто щільність при більш-менш значних коливаннях залишається в стійкому стані між своїми верхнім і нижнім межами. Це забезпечувала-ється дією певних пріспособітель-них механізмів. Воно засноване на тому, що надходження енергії, необхідної для виживши-ня тієї чи іншої популяції, не перевищує деякого рівня і зберігає, таким обра-зом, розміри даної популяції.
Тенденція живих систем, в тому числі і популяцій, підтримувати внутрішню стабільність-ність за допомогою власних регулюючих механізмів називається гомеостазом, а колі-банія чисельності популяцій в межах якоїсь середньої величини -їх динамічним рав-новесіем.
Біологічне регулювання (динамічн-ське рівновагу, гомеостаз) популяції, або її автоматичне саморегулювання, абіотіч-ські чинники, незалежні від щільності популяції, викликати не можуть, якщо вони діють ізольовано від біотичних. Тільки залежні від щільності популяції фактори в відбутися у-янии регулювати чисельність і забезпечувати її рівновагу.
Всі біологічні системи характеризують-ся більшою або меншою здатністю до саморегуляції, тобто до гомеостазу. За допомогою саморегуляції підтримується в цілому існування кожної системи - її склад і струк-тура, характерні внутрішні зв'язки і перетворення в просторі і часі. Такими гомеостатическими системами є перш за все кожна окрема особина, а потім популя-ція. Оскільки саморегулюючі системи не замкнуті, вони активно взаємодіють із зовнішнім середовищем і тому схильні до изме-неніям. Зміни бувають не тільки циклічний-ськими з поверненням до вихідного стану, а й історично незворотними. Однак і ті й інші регулюються в напрямку збереження системи, в даному випадку - популя-ції.
Саморегулювання популяції осуществля-ється діючими в природі двома взаємо-но врівноважує буферними силами. Це, з одного боку, властива організ-мам здатність до розмноження, з іншого - залежні від щільності популяції реакції, що обмежують відтворення.
Саморегуляція - необхідна приспособ-ня організмів для підтримування життя в постійно мінливих умовах.
В еволюційному розвитку організмів изме-нения стосуються не окремої особини, а їх сукупності - популяції. Ці зміни також носять регуляторний характер. Ось чому популяція як елементарна еволюціонує одиниця володіє не тільки конкретною структурою, але і здатністю до саморегуляції. При цьому чисельність її регулюється темпом раз-множения, фенотипическое різноманітність - природним відбором, а генетичне - мутації, схрещуванням, природним відбором.
Популяції - відкриті системи. Є безліч каналів, по яких в популяцію надходить інформація. Ці вхідні канали, що зв'язують популяцію із зовнішнім середовищем, спеціалізовані і контролюються самою по-пуляціях. Тому всі регуляторні процеси здійснюються завжди за рахунок сил, дію-чих всередині популяції. Отже, біологічна регуляція є саморе-регуляції. Однак, незважаючи на те, що популяції має внутрішнім механізмом саморегуляції-ції, дія якого спрямована на підтрим-жание сталості структури, остання не ос-шається незмінною в новому середовищі, т. Е. З изме-ням умов існування змінюється і популяція.
Оскільки при розгляді питань, свя-чених з плодючістю, смертністю, Мігро-ціями особин, з впливом залежних і незалежні-сімих від щільності факторів на чисельність внутрішньовидових угруповань, з внутрішньовидової конкуренцією, ефектом групи, фазової мінливістю і з іншими явищами, вже іллю- стрировать процеси саморегуляції чисельності популяцій, обмежимося наступними прикладами. Добре відомо, що зміни умов середовища можуть привести до різкого підвищення ефектив-шення смертності. В результаті в популяції виникає сигнал, який інформує про катастро-фического скорочення чисельності. Це впливає на фізіологію всіх членів популяції, що про-є в мобілізації її ресурсів на сведе-ня до мінімуму витрат енергії, на підтримання-ня нормальної життєдіяльності, на підви-щення стійкості особин до несприятливих факторів. В результаті знижуються темпи старіння особин, зростає відносне число самок, збільшується їх плодючість. Таке явище вивчено на популяціях багатьох тварин, осо-бенно комах, земноводних і мишоподібних гризунів.
Діаметрально протилежний характер носить саморегуляція при різкому підвищенні щільності популяції. У переущільнений попу-ляцію надходить відповідний сигнал, і окремі особини її, стаючи канібалами, інтенсивно винищують своїх побратимів. Крім того, різко знижується плодючість самок, воз-розтане смертність найбільш слабких особин. В результаті через порівняно короткий про-проміжок часу чисельність популяції вхо-дит в норму.
Важливим механізмом регуляції чисельно-сті, що виявляється в переущільненої попу-ляції, є стрес-реакція (від англ. Stress - напруга). Якщо на популяцію віз-діє якийсь сильний подразник, вона відповідає на нього неспецифічною реакцією, яка і називається стресом. У живій приро-де розрізняють багато форм стресу: антропічний (виникає у тварин під впливом діяльності людини); нервово-психічний (проявляється при несумісності індивіду-умів в групі або в результаті переущільнення популяції); теплової; шумової та ін. Напри-заходів, в результаті переущільнення популяції в окремих особин виникають такі фізіологи-етичні зміни, які призводять до різкого скорочення народжуваності і збільшення смер-тності. У ссавців таке явище по-одержало назву стрес-синдрому. При цьому тварини стають настільки агресивними (жорстокі бійки, нетерпимість присутності со-сива і т. Д.), Що у них майже повністю припи-ється розмноження. У стресовому стані збільшується кора наднирників і підвищує-ся концентрація кортикостероїдних гормонів. У самок порушується овуляція, відбувається ре-зорбція ембріонів, не проявляються інстинкти турботи про потомство і т. Д.
Природа сигналів, які сприймаються популя-цією як «наказ» до дії, досить різноманітна, причому система сигналізації працює безвідмовно. Тому навіть надзвичайно висо-кая щільність або смертність не викликають рез-ких порушень в структурі популяції. Цим гарантується відновлення чисельності по-пуляціях в межах оптимуму у відносно короткочасні терміни. Так кінчалися, до при-міру, численні спалахи масового розмноження комах-шкідників.
Отже, будь-яка популяція рослин, тварин і мікроорганізмів - це здійснений-ва жива система, здатна до саморегуляції. Разом з тим не можна забувати, що популяція - це найменша еволюціонує одиниця. Вона існує не ізольовано, а в зв'язку з популяціями інших видів. Тому в природі широко поширені і внепопуляціонние механізми автоматичного регулювання, точніше, міжпопуляційних. При цьому популяція є-ється регульованим об'єктом, а в якості регулятора виступає біогеоценоз, з якого складається-ся з безлічі популяцій різних видів. Біо-геоценоз в цілому і входять в його склад популяції інших видів найістотнішим об-разом впливають на дану, конкретну популя-цію, а кожна популяція, зі свого боку, впливає на біогеоценоз, до складу которо-го вона входить.